Java线程组和未处理的异常

Java使用ThreadGroup来表示线程组，它可以对一批线程进行分类和管理，Java允许程序直接对线程组进行控制。对线程组的控制相当于同时控制这批线程。用户创建的所有线程都属于指定线程组，如果程序没有显示指定线程属于哪个线程组，则该线程属于默认线程组。在默认情况下，子线程和创建它的父线程处于同一个线程组内，例如A线程创建了B线程，并且没有指定B线程的线程组，则B线程属于A线程所在的线程组内。

一旦某个线程加入了指定线程组之后，该线程将一直属于该线程组，直到该线程死亡，线程运行中途不能改变它所属的线程组。

Thread类提供了如下几个构造器来设置新创建的线程属于哪个线程组：

• Thread(ThreadGroup group, Runnable target)：以target的run方法作为线程执行体创建新线程，属于group线程组。
• Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name)：以target的run方法作为线程执行体创建新线程，属于group线程组，且线程名为name。
• Thread(ThreadGroup group, String name)：创建新线程，新线程名为name，属于group线程组。

因为中途不可改变线程所属的线程组，所以Thread类没有提供setThreadGroup()方法来改变线程所属的线程组，但提供了一个getThreadGroup()方法来返回该线程所属的线程组，getThreadGroup()方法的返回值是ThreadGroup对象，表示一个线程组。ThreadGroup类提供了如下两个简单的构造器来创建实例：

• ThreadGroup(String name)：以指定的线程组名字来创建新的线程组。
• ThreadGroup(ThreadGroup parent, String name)：以指定的名字，指定的父线程组创建一个新线程组。
  上面两个构造器在创建线程组实例时都必须为其指定一个名字，也就是说，线程组总会具有一个字符串类型的名字，该名字可以通过调用ThreadGroup的getName()方法来获取，但不允许改变线程组的名字。
  ThreadGroup类提供了如下几个常用的方法来操作整个线程组里的所有线程：
• int activeCount()：返回此线程组中活动线程的数目。
• interrupt()：中断此线程组中的所有线程。
• isDaemon()：判断该线程组是否是后台线程组。
• setDaemon(boolean daemon)：把线程组设置为后台线程组。后台线程组具有 一个特征——当后台线程组的最后一个线程执行结束或最后一个线程被销毁后，后台线程组将自动销毁。
• setMaxPriority(int pri)：设置线程组的最高优先级。

public class MyThread extends Thread {
    public MyThread(String name) {
        super(name);
    }
    public MyThread(ThreadGroup group, String name) {
        super(group, name);
    }
    
    @Override
    public void run() {
        for(int i=0;i<20;i++){
            System.out.println(getName() + " i variable of Thread " + i);
        }
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ThreadGroup mainGroup = Thread.currentThread().getThreadGroup();
        System.out.println("Name of main thread: " + mainGroup.getName());
        System.out.println("Is Daemon or not: " + mainGroup.isDaemon());
        new MyThread("Thread in main threadgroup").start();
        ThreadGroup tg = new ThreadGroup("New thread group");
        tg.setDaemon(true);
        System.out.println("tg has daemon or not: " + tg.isDaemon());
        MyThread tt = new MyThread(tg, "A thread in tg group");
        tt.start();
        new MyThread(tg, "Another thread in tg group").start();
    }
}

ThreadGroup还定义了一个很有用的方法：void uncaughtException(Thread t, Throwable e)，该方法可以处理该线程组内的任意线程所抛出的未处理异常。

从Java5开始，Java加强了线程的异常处理，如果线程执行过程中抛出了一个未处理的异常，JVM会在结束该线程之前自动查找是否有对应的Thread.UncaughtExceptionHandler对象，如果找到该处理器对象，则会调用该对象的uncaughtException(Thread t, Throwable e)方法来处理该异常。

Thread.UncaughtExceptionHandler是Thread类的一个静态内部接口，该接口内只有一个方法：void uncaughtException(Thread t, Throwable e)，该方法中的t代表出现异常的线程，而e代表该线程抛出的异常。

Thread类提供了如下两个方法来设置异常处理器：

• static setDefaultUncaughtExceptionHandler(Thread.UncaughtExceptionHandler eh)：为该线程类的所有线程实例设置默认的异常处理器。
• setUncaughtExceptionHandler(Thread.UncaughtExceptionHandler eh)：为指定的线程实例设置异常处理器。

ThreadGroup类实现了Thread.UncaughtExceptionHandler接口，所以每个线程所属的线程组将会作为默认的异常处理器。当一个线程抛出未处理异常时，JVM会首先查找该异常对应的异常处理器（setUncaughtExceptionHandler()方法设置的异常处理器），如果找到该异常处理器，则调用该异常处理器处理该异常；否则，JVM将会调用该线程所属的线程组对象的uncaughtException()方法来处理该异常。

线程组处理异常的默认流程如下：

1. 如果该线程组有父线程组，则调用父线程组的uncaughtException()方法来处理该异常。
2. 如果该线程实例所属的线程类有默认的异常处理器，那么就调用该异常处理器来处理该异常。
3. 如果该异常对象是ThreadDeath的对象，则不做任何处理；否则，将异常跟踪栈的信息打印到System.err错误输出流，并结束该线程。

public class MyExHandler implements Thread.UncaughtExceptionHandler{
    //Implements uncaughtException method, used for handling uncaught exception of thread.
    public void uncaughtException(Thread t, Throwable e) {
        System.out.println(t + " meets an exception " + e);
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Thread.currentThread().setUncaughtExceptionHandler(new MyExHandler());
        int a = 5/0;
        System.out.println("Program ends smoothly.");
    }
}

程序输出结果：

从程序的运行结果可以看出异常处理器与通过catch捕获的异常是有不同的。当使用catch捕获异常时，异常不会向上传递给上一级的调用者；但使用异常处理器对异常进行处理后，异常依然会传递给上一级调用者。